EEG et MEG Flashcards
Qui a inventé l’EEG ? En quoi elle consiste brièvement ?
Hans Berger. C’est une mesure non invasive de l’activité électrique du cerveau humain (avec des électrodes placées sur le scalpe).
Quelles ondes ont été découvertes par Hans Berger ?
Les ondes cérébrales de 8-13 Hz (ondes “berger”) et 14-30 Hz.
Qu’est-ce que Berger observait lors des premiers enregistrements de l’EEG en 1924 ?
La modulation des rythmes cérébraux, soit :
- Yeux ouverts VS yeux fermés
- Sommeil VS éveil
- Tâches mentales
- Sujets sains VS population clinique
Hans Berger est-il le premier à enregistrer l’activité électrique du cerveau ?
Non, mais c’était le premier à l’enregistrer de manière non-invasive.
1) Qui a conduit le premier enregistrement de l’activité électrique du cerveau ?
2) Comment faisait-il pour enregistrer cette activité ?
1) Richard Caton (en 1875) –> chirurgien britannique
2) De manière invasive… Il faisait des expérience sur des cerveaux exposés de singes et de lapin.
À la même époque que Richard Caton, en 1890, un autre chercheur fait des enregistrements de l’activité électrique du cerveau. Celui-ci n’était pas du tout au courant des travaux de ce dernier…
1) Qui est-il ?
2) Comment faisait-il pour enregistrer cette activité ?
1) Adolf Beck
2) En travaillant sur des cerveaux exposés de chiens (enregistrements invasifs)
Qui est le premier à confirmer publiquement les résultats de Hans Berger sur le rythme ______ (jusqu’ici connu sous le nom de “rythme Berger”)
C’est Edgar D.Adrian. Il étudie le rythme ALPHA
Je suis le premier qui a permis la première mise en place d’un système EEG à multiples électrodes (avant il n’y en avait que 1 à 2).
W. Gray Walter
En 1932, Edgar D.Adrian partage avec Charles Scott Sherrington le prix Nobel de quoi ?
Le prix Nobel de physiologie ou médecine pour leurs découvertes sur les fonctions des neurones.
Qu’invente W.Gray Walter en 1957 ?
Le Toposcope : permet une quantification bidimensionnelle des ondes cérébrales.
Fait une ligne du temps des pionniers de l’EEG.
1) R Caton (1875)
2) A Beck (1890)
3) H Berger (1924)
4) E D Adrian (1934)
5) W G Walter (1935)
L’EEG a beaucoup évolué depuis les travaux de Berger… À quoi ressemble un EEG aujourd’hui ?
- Ça a beaucoup plus d’électrodes (32/64/256)
- Peut être utilisé avec (majorité) ou sans gel ET avec (majorité) ou sans fil en fonction du besoin et du contexte (clinique/recherche, prix)
La MEG a une histoire plus courte que l’EEG, car c’est une technologie relativement récente…
1) Comment David Cohen a contribué à celle-ci ?
2) Qui invente le SQUID en 1970? C’est quoi ?
3) Que se passe-t-il de révolutionnaire en 1972 ?
1) Il réalise en 1968 le premier enregistrement (bruité) du signal magnétique cérébral (rythme alpha)
2) James Zimmermann … c’est une technologie qui permet de mesurer des champs magnétiques TRÈS petits pour permettre de mesurer l’activité magnétique du cerveau en temps réel
3) David Cohen effectue le premier enregistrement MEG (1 capteur) à l’aide d’un SQUID
10 Hz est équivalent à quoi en terme de fluctuations ?
10 cycles/seconde
À quoi ressemble la MEG aujourd’hui ?
C’est un système tête-entière (qui ne doit pas bouger) à plus de 200 capteurs qui est rempli d’hélium liquide très froid (4°K) pour permettre le phénomène de supraconductivité.
À quoi pourrait ressembler la MEG de demain ?
Ça serait un système, ressemblant à l’EEG, qui n’aurait plus besoin de la technologie de supraconductivité qui s’appellerait l’OPM-MEG –> Magnétomètre à pompage.
Cela permettrait le mouvement de la tête (utile avec étude des enfants), prendrait moins de place, permettrait de réduire le problème de pénurie d’hélium et faciliterait l’étude de deux personnes à la fois.
Comment est généré l’activité électrique du cerveau au niveau neuronal ?
L’origine du signal est électrochimique : la libération des NT dans la fente synaptique des neurones permet la conduction électrique d’un neurone à l’autre, ce qui crée les potentiels d’actions (PA).
En bref :
1) PA présynaptique
2) Libération de NT/ouverture des canaux ioniques
3) Création d’un courant local, soit le potentiel post-synaptique (PPS)
4) PPS soit :
- Dépolarisation (PPSE) –> excitateur, donc favorise le PA
- Hyperpolarisation (PPSI) –> inhibiteur, donc défavorise le PA
5) Donne lie à un nouveau PA
6) Boucle recommence
[RAPPEL]
En fonction du type de NT (GABA, Ach, sérotonine) relâché par le neurone pré-synaptique, et des récepteurs sur le neurone post-synaptique, l’ouverture des canaux ioniques mènera à soit une …
Dépolarisation –> PPSE –> Favorise un PA
OU
Hyperpolarisation –> PPSI –> Défavorise un PA
Les signaux EEG et MEG sont issu de quoi, ou plutôt, quel est l’origine du signal ?
Des sommations temporelles et spatiales des potentiels post-synaptique (PPS) des cellules pyramidales du cortex cérébral
V ou F : Ce sont les PA qu’on mesure au niveau du scalpe ?
Faux, on mesure les PPS
Quelle est la différence entre le potentiel d’action (PA) et le potentiel post-synaptique (PPS) ?
PA :
- DIMINUTION très RAPIDE du champ de potentiel généré par PA avec la DISTANCE
- Durée TROP BRÈVE (<5ms)
PPS:
- DIMINUTION MOINS rapide du champ de potentiel généré par le PPA avec DISTANCE
- Durée + LONGUE (10aines de msec)
Pourquoi le fait que les PPS ont une durée plus longue que les PA est un avantage pour mesurer les signaux EEG/MEG ?
Parce ce que pour faire une sommation, il faut avoir suffisamment de signal mesuré au niveau de la surface…
Alors, avec les PPS c’est plus facile d’avoir une synchronisation temporelle de l’activité d’un grand nombre de neurones nécessaire à une visualisation en EEG ou MEG.
Pourquoi le fait que les PPS une diminution moins rapide du champ de potentiel avec distance que les PA est un avantage pour mesurer les signaux EEG/MEG ?
Parce qu’il y a une distance considérable entre le cerveau et la surface du scalpe. Une diminution rapide du potentiel nuirait à l’enregistrement de l’EEG/MEG.
[RAPPEL : Le signal EEG et MEG est issu des sommations temporelle et spatiale des PPS des cellules pyramidales du cortex cérébral]
Pourquoi les cellules pyramidales ?
C’est vrm une question de géométrie…
Une organisation parallèle des neurones pyramidaux est plus favorable à la sommation spatiale des courants nécessaires à la visualisation en EEG/MEG.
Pour faire la comparaison …
- Pour une neurone ayant une configuration fermée (dendrites orientés radialement aka PAS en parallèle), si on a une activation à travers le PPS à différentes directions, la somme des flux de courants qui sont opposés vont s’annuler au lieu de s’additionner. Par conséquent, on ne peut rien mesurer à la surface.
- Pour une neurone ayant une configuration ouverte (aka en parallèle), s’il y a une activation +/- en même temps, l’activation peut s’ajouter BCP plus facilement et va générer un signal suffisamment fort pour que ça puisse laisser une trace au niveau de la surface.